EMC设计之电缆技术资料.pptx

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1、杨继深 2002年4月处于电磁场中的电缆Sh第1页/共28页杨继深 2002年4月 电磁场在电缆上的感应电压10kHz 100kHz 1MHz 10MHz 100MHz 1GHz 10GHz 0-10-20-30-40-50123ABCDEh=0.5mS:A=100m B=30m C=10m D=3m E=1m与 S、h 无关dBV1V/m场强产生的电压第2页/共28页杨继深 2002年4月平衡电路的抗干扰特性电磁场V1V2I1I2VD平衡性好坏用共模抑制比表示：CMRR=20lg(VC/VD)VC 高频时，由于寄生参数的影响，平衡性会降低第3页/共28页杨继深 2002年4月提高共模干扰抑制

2、的方法平衡电路屏蔽电缆共模扼流圈平衡电路CMRRCMRRff第4页/共28页杨继深 2002年4月非平衡转换为平衡第5页/共28页杨继深 2002年4月 屏蔽电场0V电缆长度 /20，多点接地第6页/共28页杨继深 2002年4月磁场对电缆的干扰磁场对电缆的干扰VNVN (d /dt)=A(dB/dt)磁通 回路面积A感应电压当面积一定时第7页/共28页杨继深 2002年4月减小感应回路的面积减小感应回路的面积理想同轴线的信号电流与回流等效为在几何上重合，因此电缆上的回路面积为0，整个回路面积仅有两端的部分第8页/共28页杨继深 2002年4月屏蔽电缆减小磁场影响VSVSVS只有两端接地的屏蔽

3、层才能 屏蔽磁场第9页/共28页杨继深 2002年4月抑制磁场干扰的试验数据抑制磁场干扰的试验数据1001M1M1M100100每米18节(A)(B)(D)(E)(C)0271313281M1M100100第10页/共28页杨继深 2002年4月抑制磁场干扰的实验数据 1001M1M1M100100每米18节(F)(G)(I)(J)(H)80557063771M1M100100第11页/共28页杨继深 2002年4月导线之间两种串扰机理导线之间两种串扰机理MCICICILILR0RLR2GR2L第12页/共28页杨继深 2002年4月耦合方式的粗略判断ZSZL 10002：电场耦合为主3002

4、 ZSZL 10002：取决于几何结构和频率第13页/共28页杨继深 2002年4月电容耦合模型电容耦合模型C12C1GC2GRC1GC2GC12RVN V1V1j C12/(C12+C2G)j +1/R(C12+C2G)V1VN第14页/共28页杨继深 2002年4月耦合公式化简耦合公式化简 R 1/j (C12+C2G)VN=V1 C12/(C12+C2G)第15页/共28页杨继深 2002年4月电容耦合与频率的关系电容耦合与频率的关系耦合电压VN=j RC12V1C12V1(C12+C2G)VN=1/R(C12+C2G)频率 第16页/共28页杨继深 2002年4月屏蔽对电容耦合的影响全

5、屏屏蔽对电容耦合的影响全屏蔽蔽屏蔽层不接地：VN=VS=V1 C1S/(C1S+CSG)，与无屏蔽相同屏蔽层接地时：VN=VS=0，具有理想的屏蔽效果C1sC1GCsGC1GCSGC1sVsV1V1VsC2S第17页/共28页杨继深 2002年4月部分屏蔽对电容耦合的效果部分屏蔽对电容耦合的效果R 很大时：VN=V1 C12/(C12+C2G+C2S)C1sC1GCsGCSGC1sVNV1V1VNC2SC12C12C2GR 很小时：VN=j RC12 第18页/共28页杨继深 2002年4月互电感定义与计算互电感定义与计算定义：自感L 1 /I1 ，互感 M 12 /I1 1 是电流I1在回路

6、1中产生的磁通，12 是电流I1在回路2中产生的磁通回路1回路2aba M=（/2 ）lnb2/（b2-a2）第19页/共28页杨继深 2002年4月电感耦合MR2RR1RR2VN d 12/dt=d(MI1)/dt=M dI1/dtR1I1VNI1VNV1V1第20页/共28页杨继深 2002年4月电感耦合与电容耦合的判别电感耦合与电容耦合的判别IN=j C12V1R2R1VVVN=j M12 I1R2R1电容耦合电感耦合第21页/共28页杨继深 2002年4月非磁性屏蔽对电感耦合的影非磁性屏蔽对电感耦合的影响响I1M1SM12关键看互感是否由于屏蔽措施而发生了改变第22页/共28页杨继深

7、2002年4月双端接地屏蔽层的分析M1SM12MS2+-+V12VS2导体1导体2屏蔽体V12=j M12 I1 VS2=j MS2 IS VN=V12+VS2 I1IS求解这项第23页/共28页杨继深 2002年4月VS2项求解+LS=/IS MS2=/IS 因此：LS=MS2 导体2屏蔽层VS2 =j MS2 I S =j MS2 (V S/ZS)=j LS V S /(j LS+RS)=VS j /(j+RS/LS)第24页/共28页杨继深 2002年4月屏蔽后的耦合电压VN=V12+VS2 V12=j M12I1 VS=j M1SI1因为：M12=M1S所以：VS=j M12I1所以：VS2 =j M12I1 j /(j+RS/LS)VN =V12-V12 j /(j+RS/LS)=V12 (RS/LS)/(j+RS/LS)V12 第25页/共28页杨继深 2002年4月屏蔽层的磁场耦合屏蔽效果屏蔽层的磁场耦合屏蔽效果VN M12 I1（Rs/Ls)VN j M12 I1VNRs/Ls 无屏蔽电缆屏蔽效能屏蔽电缆 lg 第26页/共28页杨继深 2002年4月长线上的耦合电压 /10 /4 /2 3/4 lg f短线近似线低频区域驻波区域耦合电压第27页/共28页杨继深 2002年4月感谢您的欣赏！第28页/共28页